电力传动控制系统 上 基础篇PDF电子书下载

绪论 1

第1章 电力传动控制系统的基本结构与组成 3

1.1 电力传动控制系统的基本结构和共同问题 3

1.1.1 电力传动控制系统的组成与分类 3

1.1.2 电力传动控制系统的共同问题 4

1.2 电动机的主要类型与调速方法 4

1.2.1 直流电动机及其调速方法 4

1.2.2 交流电动机及其调速方法 6

1.3 电力传动系统的信号检测 8

1.3.1 直接检测方法 9

1.3.2 信号处理 12

1.3.3 频率和相位的数字检测 14

1.4 电力传动控制系统的控制与分析 17

1.4.1 电力传动控制的要求和指标 17

1.4.2 PID控制器 20

1.4.3 先进控制方法 22

1.4.4 系统分析和仿真 23

本章小结 24

思考题与习题 24

第2章 电力传动系统的电源变换 25

2.1 电力电子变流器的结构与分类 25

2.2 直流变换器 26

2.2.1 相控整流器 26

2.2.2 直流斩波器 28

2.2.3 PWM整流器 29

2.3 交流变换器 32

2.3.1 交-直-交变频器 32

2.3.2 交-交变频器 48

2.4 电力电子变换器的设计与选型 50

2.4.1 电力电子变换器的设计 50

2.4.2 电力电子变换器的选型 53

本章小结 55

思考题与习题 55

第3章 电力传动系统的稳态模型 56

3.1 稳态模型概念和建模方法 56

3.2 直流电动机的数学模型 56

3.2.1 他励直流电动机的等效电路 57

3.2.2 他励直流电动机的静态模型与特性 57

3.2.3 他励直流电动机的动态模型 58

3.3 交流异步电动机的数学模型 59

3.3.1 异步电动机的基本结构与工作原理 59

3.3.2 异步电动机的稳态等效电路与静特性 59

3.3.3 异步电动机的稳态模型 60

3.4 交流同步电动机的稳态模型 62

3.4.1 同步电动机基本结构与工作原理 62

3.4.2 同步电动机的稳态等效电路与模型 63

3.5 电力电子变换器的稳态模型 64

本章小结 67

思考题与习题 67

第4章 直流调速系统 68

4.1 开环直流调速系统的组成与主要问题 68

4.1.1 开环直流调速系统的组成 68

4.1.2 开环直流调速系统的主要问题 68

4.1.3 开环系统的静特性计算 70

4.2 转速闭环直流调速系统 70

4.2.1 转速闭环直流调速系统的组成 70

4.2.2 转速闭环直流调速系统的稳态分析 70

4.2.3 反馈控制闭环直流调速系统的动态分析和设计 73

4.2.4 比例积分控制规律和无静差调速系统 77

4.3 转速、电流双闭环直流调速系统 78

4.3.1 直流电动机起动的要求及控制策略 79

4.3.2 转速、电流双闭环直流调速系统的结构 79

4.3.3 转速、电流双闭环直流调速系统的稳态分析 80

4.3.4 转速、电流双闭环直流调速系统的动态分析 82

4.3.5 转速和电流两个调节器的作用 85

4.4 直流调速系统的可逆控制 85

4.4.1 可逆控制的主要问题 85

4.4.2 无环流控制的可逆直流调速系统 88

4.5 直流调速系统的MATLAB仿真 89

4.5.1 仿真建模 90

4.5.2 仿真实验 91

4.6 应用举例——直流调速系统的微机控制 93

4.6.1 系统组成方式 93

4.6.2 微机控制调速系统的硬件结构 94

4.6.3 系统软件设计 96

本章小结 98

思考题与习题 99

第5章 交流异步电动机的基本控制方法 101

5.1 交流异步电动机变压控制系统 101

5.1.1 交流异步电动机的变压控制方法 101

5.1.2 异步电动机变压控制的静特性分析 101

5.1.3 转速反馈闭环控制的异步电动机变压控制系统 102

5.1.4 变压控制在异步电动机软起动中的应用 103

5.2 交流异步电动机的变压变频控制系统 106

5.2.1 变压变频控制的控制模式及其机械特性 107

5.2.2 转速开环恒压频比控制系统 110

5.2.3 转速闭环恒定子电动势频比控制系统 111

5.2.4 采用电压源变频器的交流调速系统应用举例 113

5.3 交流同步电动机的负载换流传动控制系统 115

5.3.1 采用LCI逆变器供电的同步电动机及其负载换流模式 115

5.3.2 采用CSI变频器的同步电动机调速控制系统 116

5.3.3 应用举例 119

5.4 交流电动机矢量控制系统 121

5.4.1 电动机的等效变换概念 121

5.4.2 电动机的等效模型与解耦 122

5.4.3 矢量控制系统的基本思想和解决方案 122

5.4.4 矢量控制系统的性能和应用 123

5.5 交流传动系统仿真举例 123

5.5.1 仿真系统建模 124

5.5.2 系统仿真结果分析 124

本章小结 126

思考题与习题 127

第6章 电力传动控制系统的分析与设计 128

6.1 电力传动控制系统性能指标 128

6.1.1 电力传动系统的控制要求 128

6.1.2 电力传动控制系统的稳态性能指标 129

6.1.3 电力传动控制系统的动态指标 129

6.2 电力传动控制系统的设计方法 131

6.2.1 系统设计的基本原理和方法 131

6.2.2 调节器最佳整定设计法 132

6.2.3 基于典型系统的工程设计方法 134

6.2.4 数字控制系统的设计方法 141

6.3 基于MATLAB的电力传动系统仿真 146

6.3.1 MATLAB的Simulink仿真平台 146

6.3.2 电力传动控制系统的MATLAB仿真举例 147

本章小结 149

思考题与习题 149

参考文献 151